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石灰穩(wěn)定土基層的縮裂及防治

2009-12-09 11:35    【  【打印】【我要糾錯】

  石灰穩(wěn)定土具有材源豐富、適用范圍廣、施工簡便和造價低等特點,廣泛用于高等級公路的底基層。尤其作為地方公路路面結(jié)構(gòu)的基層取得了良好效果。但石灰穩(wěn)定土抗拉強(qiáng)度低易產(chǎn)生收縮裂縫,在基層上鋪筑瀝青面層后(尤其瀝青面層較薄時),基層裂縫會反射到面層,使面層強(qiáng)度降低,路面水由裂縫滲入基層,在車輛荷載作用下,引起裂縫處沖刷唧漿現(xiàn)象,導(dǎo)致瀝青路面過早破壞,嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用性能。

  1、石灰穩(wěn)定土的縮裂特性

  1.1干縮特性

  石灰穩(wěn)定土經(jīng)拌和壓實后,石灰與土發(fā)生一系列的物理、化學(xué)作用,其中由于水分發(fā)揮和混合料內(nèi)部的水化作用,使混合料內(nèi)部水分不斷減少,由此而引起的體積收縮稱為石灰穩(wěn)定土的干縮特性。

  1.2溫縮特性

  溫度降低時,石灰穩(wěn)定土發(fā)生收縮,當(dāng)收縮被阻時產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過穩(wěn)定土的抗拉強(qiáng)度而出現(xiàn)的裂縫稱為石灰穩(wěn)定土的溫縮特性。

  石灰穩(wěn)定土基層的縮裂一般表現(xiàn)為干縮和溫縮的綜合作用,基層產(chǎn)生收縮裂縫后,裂縫會逐漸向上擴(kuò)展,通過瀝青面層出現(xiàn)在表面,或在某種條件下,基層裂縫促使瀝青面層先開裂,并逐漸向下擴(kuò)展與基層裂縫相連,成對應(yīng)裂縫,這兩種裂縫都稱為反射裂縫。

  2、石灰穩(wěn)定土基層縮裂影響因素

  一般而言,石灰穩(wěn)定細(xì)粒土的干縮系數(shù)大于穩(wěn)定中粒土和粗粒土的干縮系數(shù)。在石灰穩(wěn)定細(xì)粒土中,穩(wěn)定塑性指數(shù)大的粘性土混合料的干縮系數(shù)大于穩(wěn)定塑性指數(shù)小的粉性土或砂性土混合料的干縮系數(shù)。而溫縮系數(shù)大致與干縮系數(shù)有如上相同的規(guī)律。規(guī)范規(guī)定,石灰適宜穩(wěn)定塑性指數(shù)為15-20的粘性土以及含有一定數(shù)量粘性土的中粒土和粗粒土。

  2.1含水量及壓實度影響

  石灰穩(wěn)定土因含水量過多產(chǎn)生的干縮裂縫顯著,即在大于最佳含水量情況下壓實的土具有較大的縮裂性質(zhì)。若基層施工時碾壓含水量合適,并在鋪筑瀝青面層前未開裂,則在鋪筑較厚瀝青面層后,一般情況下不會先于瀝青面層開裂。但若施工時碾壓含水量偏大,即使已鋪筑瀝青面層,基層仍會產(chǎn)生干縮裂縫,同時將瀝青面層拉裂或很快反映到面層。壓實度對基層的縮裂也有明顯的影響,實踐證明,壓實度小時,產(chǎn)生的干縮要比壓實度大時產(chǎn)生的干縮嚴(yán)重,密實的石灰土不但縮裂現(xiàn)象少,而且其強(qiáng)度高,水穩(wěn)性和抗凍性也好。

  2.2養(yǎng)生條件的影響

  成型初期的基層內(nèi)部含水量大,如果養(yǎng)生不及時或養(yǎng)生結(jié)束后未及時鋪筑瀝青封層或瀝青面層,則基層必然會發(fā)生由表及里的水分蒸發(fā)而引起干燥收縮,石灰穩(wěn)定土基層施工一般為高溫季節(jié),基層的干縮裂縫會隨著曝曬時間的延長而越來越嚴(yán)重。同時暴露的基層會由于存在晝夜溫差而產(chǎn)生溫度收縮裂縫,基層一旦開裂,在其上鋪筑瀝青面層后,就容易在瀝青面層內(nèi)形成反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫。

  3、防治石灰穩(wěn)定土基層縮裂的措施

  3.1改善土質(zhì)

  石灰土縮裂與用土粘性有關(guān),用土愈粘則縮裂愈嚴(yán)重,故應(yīng)采用粘性較小的土或在粘性土中摻入砂性土、粉煤灰等,以降低土的塑性指數(shù)。石灰穩(wěn)定土基層的干縮和溫縮與材料中粗顆粒含量有關(guān),粗顆料含量比例多,則干縮小,因此基層應(yīng)使用粗粒含量多且具有一定級配的穩(wěn)定土,使其級配符合密實嵌擠原理,不但會提高基層的強(qiáng)度、穩(wěn)定性,而且具有較高的抗裂性。

  3.2控制壓實度和含水量

  壓實時一定不要大于最佳含水量,而應(yīng)略小于最佳含水量,同時嚴(yán)格控制壓實度,盡可能達(dá)到最大壓實度。

  3.3干縮最不利情況是石灰穩(wěn)定土成型期,要重視初期養(yǎng)護(hù),保證基層表面處于潮濕狀態(tài),防止干曬。在石灰穩(wěn)定土施工結(jié)束后,要及早鋪筑面層,使基層含水量不發(fā)生大的變化,以減輕干縮裂隙。

  3.4溫縮的最不利季節(jié)為溫度在0-10℃時,因此施工要在當(dāng)?shù)貧鉁剡M(jìn)入0℃前一個月結(jié)束,以防嚴(yán)重溫縮。

  3.5防止基層裂縫反射還可在基層與瀝青面層之間設(shè)置瀝青碎石或瀝青貫入式聯(lián)結(jié)層,以防治裂縫反射。也可在石灰土與瀝青面層間鋪筑10-20cm的碎石隔離過渡層或玻璃纖維網(wǎng)格。

延伸閱讀:土基 穩(wěn)定 石灰
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